僅需5天，干細胞變“救命”血管

　　當實驗小鼠的血管受損后，科學家將僅用5天時間在實驗室中培育出的微型球狀人工血管植入其體內，成功恢復了受損組織的血液供應，大幅減少了組織壞死的發生。這一突破為未來治療因事故或血栓導致的組織損傷帶來了新的希望。

　　由干細胞培育而成的人類血管類器官。圖片來源：Melero-Martin Lab

　　此前，通過將人類干細胞置于化學混合物中的方式，研究人員已經能夠培育出被稱為“類器官”的血管團塊。但美國哈佛大學的Juan Melero-Martin表示，該方法存在局限，因為其“通常需要數周時間，而且生成的血管往往難以真實模擬人體內的血管結構”。

　　作為替代方案，Melero-Martin和同事對人類干細胞進行了基因改造。這些干細胞是由皮膚細胞重編程而來。他們為這些干細胞引入了一段特定的遺傳序列，使其在抗生素強力霉素存在的情況下能發育成血管組織。“我們成功在短短五天內就獲得了血管類器官。”Melero-Martin說，“這些血管在蛋白質和基因活性水平上都與人體內的血管高度相似。”

　　為了驗證這些類器官是否具有治療受損組織的能力，研究人員對多只小鼠進行手術，切斷其一條腿的血液供應，使血流量降至正常水平的10%以下。一小時后，他們在每處損傷部位植入了1000個類器官。

　　兩周后，研究人員通過影像觀察發現，植入的血管已與小鼠自身的血管融合，并將血流量恢復到正常水平的50%。美國斯坦福大學的Oscar Abilez指出：“這已經是一個相當可觀的恢復量。例如，在心臟病發作的情況下，如果能在合理時間內恢復如此程度的血流，將大大減少組織損傷。”

　　Melero-Martin表示，在接受治療的小鼠中，約75%的動物組織壞死程度非常輕微，而在未接受血管類器官移植的對照組中，約90%小鼠的腿部組織發生了嚴重壞死。

　　在另一項實驗中，研究人員將這些類器官用于治療患有1型糖尿病的小鼠。這種疾病會導致胰腺受損，進而引起血糖水平異常升高。研究發現，當將類器官與胰腺組織一同移植到小鼠體內時，相比僅移植胰腺組織，小鼠的血糖控制得到了顯著改善。

　　不過，Abilez指出，在這種方法可以應用于人體之前，還需要在豬等更大的動物身上進一步開展研究。Melero-Martin也表示，團隊希望盡快推進這一階段的研究，他認為人類臨床試驗有可能在未來五年內實現。

　　除了治療組織損傷外，這項研究成果還有助于開發更貼近人體生理狀態的實驗室培育“迷你器官”，甚至可用于構建科學家可在實驗室中研究并測試療法的“迷你腫瘤”。

　　Abilez補充道：“如今一些類器官只能生長到一定尺寸，但因為缺乏血管系統，一旦超過幾毫米，它們就會開始死亡。而這項研究提供了一種將血管系統整合進類器官的方法，使其更接近人體的真實生理狀態，從而在治療開發方面更具應用價值。”